[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙向繩驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練外骨骼機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211157299.2
• 申請(qǐng)日: 2022-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116512217A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高貫斌;閆夢(mèng)夢(mèng);陳新;那靖;邢亞珊;黃英博;韓世昌;楊春曦;王嫻;張秀峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/00;B25J9/10;B25J19/00;A61H1/02;A61H3/00
• 代理公司: 昆明明潤(rùn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 53215
• 代理人: 張?jiān)?/td>

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙向繩驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練外骨骼機(jī)器人，包括腰部綁縛模塊、大腿綁縛模塊、膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊、小腿可調(diào)結(jié)構(gòu)、小腿綁縛模塊、動(dòng)力系統(tǒng)模塊，所述大腿綁縛模塊一端連接腰部綁縛模塊，大腿綁縛模塊另一端連接膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊一端，膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊另一端通過(guò)小腿可調(diào)模塊連接小腿綁縛模塊，小腿綁縛模塊另一端為自由端；動(dòng)力系統(tǒng)模塊中鮑登繩繞過(guò)膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊后回到動(dòng)力系統(tǒng)模塊中與鮑登繩首尾相接固定。本發(fā)明具有雙向助力、結(jié)構(gòu)輕便、分離布置、視覺(jué)跟隨、快速拆卸、穿戴舒適的有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙向繩驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練外骨骼機(jī)器人，屬于康復(fù)器械設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

老年人肌肉性能隨著年齡的增長(zhǎng)呈減弱趨勢(shì)，嚴(yán)重者已無(wú)法正常行走。同時(shí)，由于心腦血管疾病、腦卒中、脊髓損傷等疾病及意外傷害造成的下肢偏癱等運(yùn)動(dòng)功能障礙的患者數(shù)量不斷攀升，現(xiàn)已成為造成患者不能行走的主要原因。臨床實(shí)踐表明，通過(guò)康復(fù)治療能夠有效改善下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者的病情。在傳統(tǒng)康復(fù)治療模式中，主要以康復(fù)醫(yī)療師根據(jù)相關(guān)量表對(duì)患者制定訓(xùn)練方案，并通過(guò)一些無(wú)源器械幫助患者進(jìn)行輔助治療。而當(dāng)前國(guó)內(nèi)外康復(fù)專(zhuān)業(yè)人員緊缺，康復(fù)醫(yī)療資源不足，康復(fù)型外骨骼機(jī)器人開(kāi)始成為康復(fù)研究的重點(diǎn)。

康復(fù)型下肢外骨骼機(jī)器人是一類(lèi)能夠使康復(fù)訓(xùn)練定量化、長(zhǎng)效化、規(guī)范化的新型康復(fù)設(shè)備，它集傳感、控制、信息和計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體，穿戴于人體下肢外部，與人體下肢協(xié)同運(yùn)動(dòng)，為肢體提供助力、輔助肢體運(yùn)動(dòng)、提升人體機(jī)能。

現(xiàn)有的康復(fù)型下肢外骨骼機(jī)器人處于初期發(fā)展階段，存在較多的不足，例如：多數(shù)下肢外骨骼機(jī)器人采用剛性連接驅(qū)動(dòng)，力傳遞結(jié)構(gòu)使用齒輪等較大裝置傳動(dòng)，使得外骨骼機(jī)器人柔順性較差、穿戴舒適度低、整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重；且助力方向多為單向伸膝或屈膝助力，沒(méi)有為穿戴者行走過(guò)程進(jìn)行全程助力，康復(fù)效果不明顯。同時(shí)，現(xiàn)在市場(chǎng)出現(xiàn)的下肢外骨骼機(jī)器人為整體式結(jié)構(gòu)，較重的動(dòng)力系統(tǒng)穿戴于患者腰部，為本就患有下肢傷病的患者增加了身體負(fù)擔(dān)。由于穿戴者體型的不同，需要求外骨骼機(jī)器人在穿戴時(shí)更加具有靈活性，而現(xiàn)有的外骨骼機(jī)器人通常沒(méi)有考慮到穿戴者腿部的長(zhǎng)短粗細(xì)以及膝關(guān)節(jié)處不同程度的內(nèi)翻和外翻，長(zhǎng)時(shí)間穿戴不僅舒適感較差，也會(huì)造成膝關(guān)節(jié)的不適。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種雙向繩驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練外骨骼機(jī)器人，采用雙向繩驅(qū)動(dòng)方式構(gòu)建了用于膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練的外骨骼機(jī)器人，進(jìn)一步可以拆卸，便于收納；再進(jìn)一步地，可以將動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行分離布置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種雙向繩驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練外骨骼機(jī)器人，包括腰部綁縛模塊1、大腿綁縛模塊2、膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊3、小腿可調(diào)結(jié)構(gòu)4、小腿綁縛模塊5、動(dòng)力系統(tǒng)模塊6，所述大腿綁縛模塊2一端連接腰部綁縛模塊1，大腿綁縛模塊2另一端連接膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊3一端，膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊3另一端通過(guò)小腿可調(diào)模塊4連接小腿綁縛模塊5，小腿綁縛模塊5另一端為自由端；動(dòng)力系統(tǒng)模塊6中鮑登繩6-4繞過(guò)膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊3后回到動(dòng)力系統(tǒng)模塊6中與鮑登繩6-4首尾相接固定。

還包括移動(dòng)支撐架模塊7；所述動(dòng)力系統(tǒng)模塊6放置在移動(dòng)支撐架模塊7上。

所述腰部綁縛模塊1包括腰帶1-1、伸縮帶1-2以及伸縮帶扣1-3；其中，伸縮帶扣1-3與大腿綁縛模塊2固定連接，伸縮帶1-2一端繞過(guò)腰帶1-1，伸縮帶1-2另一端繞過(guò)伸縮帶扣1-3，伸縮帶1-2兩端粘貼連接。

所述大腿綁縛模塊2包括大腿板2-1以及大腿綁縛組件；其中，大腿綁縛組件包括大腿綁縛固定塊2-2-1、大腿綁縛調(diào)節(jié)塊2-2-2、大腿綁縛連接塊2-2-3；大腿綁縛固定塊2-2-1與大腿板2-1固定連接，大腿綁縛固定塊2-2-1兩側(cè)分別布置依次連接的多個(gè)大腿綁縛調(diào)節(jié)塊2-2-2，位于端部的大腿綁縛調(diào)節(jié)塊2-2-2與大腿綁縛連接塊2-2-3轉(zhuǎn)動(dòng)連接，大腿板2-1一端與腰部綁縛模塊1固定連接，大腿板2-1另一端與膝關(guān)節(jié)繞線(xiàn)模塊3固定連接；和/或